DE19709347C1 - Tragstruktur im Radhausbereich einer Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur im Radhausbereich einer Kraft­ fahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei allgemein bekannten Kraftfahrzeugkarosserien für Personenwagen, insbesondere bei Stahlblechkarosserien umfaßt die Tragstruktur im Rad­ hausbereich jeweils einen Längsträger und ein durch wenigstens ein Rad­ hausblech gebildetes Radhaus, die regelmäßig direkt oder indirekt durch Zwischenbleche verbunden sind.

Die Tragstruktur im Vorderwagen umfaßt dabei allgemein zwei beabstan­ dete vordere Längsträger, die jeweils im Radhausbereich bogenförmig zur Fahrzeugaußenseite für einen Anschluß an zugeordnete Schweller geführt sind. Die vorderen Längsträger liegen meist höher als die Schweller, so daß die Längsträger im Radhausbereich auch nach unten zu den Schwellern abgekröpft sind. Diese Strukturen liegen regelmäßig im Vorderwagen je­ doch oft auch im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs in Verbindung mit hin­ teren Längsträgern vor.

Bei einem Aufprall in Fahrzeuglängsrichtung ist das Hohlprofil der Längs­ träger im Bereich der Abkröpfungen und Biegungen besonders stark bean­ sprucht und kann bei hohen Aufprallenergien kollabieren. In einem sol­ chen Fall wird die durch das Hohlprofil im wesentlichen bestimmte Träger­ stabilität schlagartig erheblich reduziert, wodurch entsprechend die Ab­ stützfunktion und Energieabsorption dieses Längsträgers stark vermindert werden.

Um die Gefahr einer Kollabierung der Trägerprofile im Bogenbereich der Radhauser zu verringern, sind bereits Trägerprofilverstärkungen bekannt. Aus der DE 31 14 379 A1 und der US 5 031 958 sind Radhausstrukturen eines Personenkraftwagens bekannt, bei denen die Versteifung mittels zu­ sätzlicher Versteifungselemente erfolgt. Solche zusätzlichen Versteifungs­ elemente sind jedoch Zusatzteile, die die Teilevielfalt und den Herstellungs­ aufwand der Karosserie ungünstig erhöhen.

Weiter ist aus der DE 39 09 388 A1 eine Längsträgerabstützung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die ein aus zwei Profilblechen zusammengesetztes Hohlprofil aufweist, in das zur Versteifung des Längsträgers zusätzlich ein Verstärkungsblech eingesetzt ist. Damit ist auch hier die Teilevielfalt und damit der Herstellungsaufwand für die Karosserie ungünstig erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Tragstruktur im Rad­ hausbereich einer Kraftfahrzeugkarosserie so weiterzubilden, daß eine Trä­ gerprofilverstärkung eines dortigen Längsträgers auf einfache Weise mit geringem Herstellungs- und Montageaufwand geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 umfaßt das Radhausblech einen unteren Radhaus­ blechfortsatz, der in den Längsträger integriert ist und der als Längsträger­ profilverstärkung wenigstens eine Ausprägung enthält, dergestalt, daß diese Ausprägung im Innenbereich des Längsträgers liegt und mit Blechwänden als Verstärkungstege etwa in dessen Querrichtung verläuft.

Dadurch ist das Trägerprofil des Längsträgers gegen ein Kollabieren, insbe­ sondere bei einem Längsaufprall abgestützt.

Durch die Herstellung der Abstützungen als Ausprägungen in einem unte­ ren Radhausblechfortsatz sind keine separaten Verstärkungsbleche und somit keine Zusatzteile erforderlich. Damit ist bei guter Funktion eine ein­ fache und preiswerte Herstellung sowie Montage möglich.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Trägerprofilverstärkung einsetzbar, wenn gemäß Anspruch 2 der Längsträger im Bereich des Radhauses seit­ lich und/oder nach unten gekröpft ist und somit bei einem Längsaufprall das Längsträgerhohlprofil durch die Bogenführung zum Kollabieren und Einknicken neigt. Besonders vorteilhaft ist diese Verstärkungsmaßnahme im Vorderwagen als Schutzmaßnahme bei einem Frontaufprall einsetzbar. Gegebenenfalls sind entsprechende Strukturen auch im Heckbereich eines Fahrzeugs verwendbar, so daß eine solche Trägerprofilverstärkung auch gegen einen Auffahraufprall vorteilhaft einsetzbar sind.

Grundsätzlich können je nach den Gegebenheiten und der vorhandenen geometrischen Anordnung angepaßte Formen von Ausprägungen verwen­ det werden. Besonders vorteilhaft sind solche Ausprägungen nach An­ spruch 3 topfförmig zur Fahrzeuginnenseite ausgeformt. Eine Herstellung ist durch übliches Tiefziehen möglich, wobei zudem die Ausprägungen in sich stabile Erhebungen darstellen, die in Richtung der Topfachse einen erheblichen Abstützwiderstand aufbringen. Im Gegensatz zu bekannten Verstärkungsblechen, die als Querstege in die Längsträgerhohlprofile ein­ geschweißt sind, kann wegen der selbständigen Stützfunktion der Töpfe deren Verbindung zu einer angrenzenden Trägerwand ggf. unterbleiben.

Ein besonders hohes Abstützvermögen haben solche topfförmigen Ausprä­ gungen, wenn sie mit schräg angestellten Wandflächen in der Art von Ke­ gelstümpfen oder Pyramidenstümpfen ausgeführt sind.

Nach Anspruch 4 werden vorteilhaft im kritischen Bogenbereich des Längsträgers mehrere, der Reihe nach angeordnete Ausprägungen ange­ bracht, um den ganzen Bogen auszusteifen.

In einer konkreten Ausführungsform nach Anspruch 5 ist die Längsträger­ innenwand durch ein inneres Schließblech des Längsträgers oder durch einen aufgekanteten Rand eines Bodenblechs gebildet. Die Ausprägungen, insbesondere die Topfböden liegen zweckmäßig ohne Zwischenraum an der Längsträgerinnenwand an, um von vorneherein jedes Ausknicken zu unterbinden. An den Anlagestellen können die Ausprägungen mit der Längsträgerinnenwand insbesondere durch Schweißen verbunden sein, wodurch ggf. eine weitere Stabilitätserhöhung erreicht wird.

Nach Anspruch 6 wird die Längsträgeraußenwand und/oder die Längsträ­ gerbodenwand insbesondere als durchgehende Abdeckung der Ausprägun­ gen durch wenigstens ein äußeres Schließblech des Längsträgers gebildet.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nä­ her erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts einer Tragstruktur im linken vorderen Radhaus einer Kraftfahrzeugkarosserie entlang der Linie B-B aus Fig. 2,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von Einzelblechteilen im Bereich eines vorderen linken Radhauses in einer Explosionsdarstellung, und

Fig. 4 den Bereich gemäß Fig. 3 mit verbundenen Blechteilen.

In der schematischen Schnittdarstellung nach Fig. 1 ist ein vorderer linker Tragstrukturbereich 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie dargestellt mit einem vorderen Längsträger 2 und einem aus wenigstens einem Radhausblech 3 gebildeten Radhaus 4. Der vordere Längsträger 2 verzweigt sich zu einem gerade durchgehenden Längsbodenträger und zu einem Längsträgerbogen 6, der nach außen abgekröpft ist und eine Anbindung zu einem Schweller 7 herstellt. Der vordere Längsträger 2 liegt zudem höher als der Schweller 7, so daß im Bereich des Längsträgerbogens 6 auch eine Kröpfung nach un­ ten vorliegt.

In der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist der Längsträger im Bereich des Längsträgerbogens 6 gezeigt. In Verbindung von Fig. 1 und Fig. 2 ist er­ sichtlich, daß das Radhausblech 3 einen unteren Radhausblechfortsatz 8 umfaßt, der in das Hohlprofil des Längsträgers bzw. des Längsträgerbogens 6 integriert ist. Dazu sind im Radhausblechfortsatz zwei zur Fahrzeugin­ nenseite hinweisende, nebeneinanderliegende, topfförmige Ausprägungen 9, 10 enthalten. Je nach den Gegebenheiten können auch noch weitere Ausprägungen 9, 10 verwendet werden. Die Ausprägungen 9, 10 liegen er­ sichtlich im Innenbereich des Längsträgerbogens 6, wobei Blechwände 11 als Verstärkungsstege etwa in Querrichtung des Längsträgerprofils verlau­ fen.

Die Längsträgerinnenwand ist als durchgehende Abdeckung und als Anla­ ge- und Verbindungswand für die Topfböden 12, 13 durch einen aufgekan­ teten Rand 14 eines Bodenblechs 15 gebildet, wobei dieses mit einem Randflansch 16 oberhalb der Ausprägungen 9, 10 mit dem Radhausblech 3 verschweißt ist. Auch der Anlagebereich zwischen den Topfböden 12, 13 und dem Rand 14 des Bodenblechs 15 ist verschweißt.

Die äußere und untere Wand des Längsträgers im Bereich des Längsträ­ gerbogens 6 bildet ein Winkelblech als Schließblech 17 des Längsträgers, das mit einem Randflansch 18 mit dem Radhausblechfortsatz 8 und mit einem Randflansch 19 von unten her mit dem Bodenblech 15 verschweißt ist. Zudem ist der untere Rand des Radhausblechfortsatzes 18 über einen Randflansch 20 mit dem Schließblech 17 verschweißt.

In den Fig. 3 und 4 ist eine konkrete Ausführungsform dargestellt, wobei in Fig. 3 die Einzelblechteile im Bereich eines Radhauses getrennt und in Fig. 4 zusammengesetzt dargestellt sind.

Auch in den Fig. 3 und 4 ist die Tragstruktur im Bereich eines vorderen linken Radhauses 4 mit einem Radhausblech 3 gezeigt sowie ein Längsträ­ gergrundteil 21.

Der vordere Längsträger 2 verzweigt sich in Fig. 4 zu einem etwa gerade durchlaufenden Längsbodenträger 5 und über einen Längsträgerbogen 6 zu einem Anschluß an einen Schweller 7.

Im Bereich des Längsträgerbogens 6 weist das Radhausblech 3 einen unte­ ren Radhausblechfortsatz 8 auf, aus der eine pyramidenstumpfförmige Ausprägung 9 zur Fahrzeuginnenseite hin ausgeformt ist. Im fertig mon­ tierten Zustand schließt sich in dieser Ausführungsform ein aufgekanteter Randbereich 28 des Längsträgergrundteils 21 an, wobei durch Verwendung ggf. weiterer Schließteile der Längsträgerbogen 6 zu einem Hohlprofil ge­ schlossen wird.

Die dargestellte Tragstruktur hat folgende Funktion:

Bei einem Frontaufprall wird über den vorderen Längsträger 2 Aufprall­ energie unter anderem in den Längsträgerbogen 6 geleitet. Dabei wirken die Ausprägungen 9, 10 als Trägerprofilverstärkungen, die das Trägerhohl­ profil gegen ein Kollabieren und Einknicken abstützen. Durch die Herstel­ lung der Stützelemente in der Art einfacher Ausprägungen am ohnehin vorhandenen Radhausblech 3 wird eine kostengünstige Anordnung mit ge­ ringer Teilevielfalt und einfacher Montage erreicht.

Claims (6)

1. Tragstruktur im Radhausbereich einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem durch wenigstens ein Radhausblech (3) gebildeten Radhaus (4) und einem Längsträger (2, 6), der als Hohlprofilträger eine Träger­ profilverstärkung im Bereich des Radhauses (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Radhausblech (3) einen unteren Radhausblechfortsatz (8) um­ faßt, der in den Längsträger (6) integriert ist und der als Trägerprofil­ verstärkung wenigstens eine Ausprägung (9, 10) enthält, dergestalt daß diese im Innenbereich des Längsträgers (6) liegt und mit Blechwänden (11) als Verstärkungsstege etwa in Längsträgerquerrichtung verlauft, so daß das Trägerprofil des Längsträgers (6) gegen ein Kollabieren abge­ stützt ist.

2. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (6) im Bereich des Radhauses (4) seitlich und/oder nach un­ ten gekröpft ist.

3. Tragstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Ausprägung (9, 10) topfförmig zur Fahrzeuginnenseite hin ausgeformt ist.

4. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Ausprägungen (9, 10) in einem Bereich angeordnet sind, in dem der Längsträger mit einem Längsträgerbogen (6) an einen Schweller (7) anschließt.

5. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net,
daß die Längsträgerinnenwand durch ein inneres Schließblech des Längsträgers oder durch einen aufgekanteten Rand (14) eines Boden­ blechs (15) gebildet ist, und
daß die Ausprägungen (9, 10), insbesondere die Böden (12, 13) topfför­ miger Ausprägungen an der Längsträgerinnenwand (14) anliegen und gegebenenfalls damit verbunden sind.

6. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsträgeraußenwand und/oder die Längsträgerboden­ wand insbesondere als durchgehende Abdeckung der Ausprägungen (9, 10) durch wenigstens ein äußeres Schließblech (17) des Längsträgers (6) gebildet ist.